DE3010690C2

DE3010690C2 - Hydraulischer Teleskopschwingungsdämpfer mit hydraulischem und elastischem Zuganschlag, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3010690C2
Application number: DE19803010690
Authority: DE
Inventors: Rudolf 5208 Eitorf Schmidt
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-03-20
Filing date: 1980-03-20
Publication date: 1982-10-28
Also published as: DE3010690A1

Description

65

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Teleskopschwingungsdämpfer mit hydraulischem und elastischem Zuganschlag, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem durch einen Deckel abgeschlossenen ölgefüllten Arbeitszylinder, einer aus dem Arbeitszylinder herausgeführten, in dem Deckel verschieblich geführten Kolbenstange, mit einem an der Kolbenstange vorgesehenen Anschlagring, dessen Außendurchmesser größer als der der Kolbenstange und kleiner als der des Arbeitszylinders ist mit Mitteln, die bei Annäherung des Anschlagringes an Gen Deckel Anschlagkräfte erzeugen, wobei im von der Kolbenstange und dem Arbeitszylinder gebildeten deckelseitigen Ringraum ein im Arbeitszylinder verschieblicher Dämpfungsring, dessen Innendurchmesser größer als der der Kolbenstange und kleiner als der Außendurchmesser des Anschlagrings ist, und eine zusammendrückbare, als elastischer Zuganschlag wirkende Schraubenfeder angeordnet sind, deren am Deckel anliegende äußere Endwindung im Bereich des Deckels gehaltert ist, wobei der Anschlagring und der Dämpfungsring im Zustand ihrer Berührung einen gemeinsamen als hydraulischer Zuganschlag wirkenden Verdrängungskolben bilden und zwischen dem Anschlagring und der inneren Endwindung der Schraubenfeder ein im anschlagfreien Hubbereich wirkungsloser Distanzring vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Dämpfungsrings und größer als der Innendurchmesser der inneren Endwindung ist, und wobei bedarfsweise ein sich zwischen der inneren Endwindung der Schraubenfeder und dem Dämpfungsring abstützendes Zusatzteil mit Durchflußkanälen vorgesehen ist.

Aus der DE-PS 26 55 705 ist ein derartiger Teleskopschwingungsdämpfer bekannt. Hier berührt der Distanzring bei einem Ausziehen der Kolbenstange die innere Endwindung der Schraubenfeder, bevor der Anschlagring den Dämpfungsring berührt, und demzufolge setzt der elastische Zuganschlag vor dem hydraulischen Zuganschlag ein. Mit dem so ermöglichten Vorwegeinsatz des elastischen Anschlags ist beim Rückhub eine zwangsläufige Trennung des Anschlagrings vom Dämpferring verbunden, wobei die Schraubenfeder in vorteilhafter Weise ihre Spannkraft in voller Höhe über den Distanzring und den Anschlagring auf die Kolbenstange übertragen und beispielsweise die Beschleunigung eines Fahrzeugrades im Interesse einer guten Bodenhaftung unterstützen kann. Die Länge des Distanzringes ist bestimmend für den Vorwegeinsatz des elastischen Anschlags und kann in einfacher Weise den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden. Eine Beschränkung bei der Wahl der Spannkraft der Schraubenfeder durch die Gefahr einer Vakuumbildung besteht somit nicht.

Es wurde jedoch beobachtet, daß bei einer derartigen Anordnung mit nacheilendem Einsatz des hydraulischen Zuganschlags unerwünschte Anschlaggeräusche dadurch auftreten, daß die hydraulische Anschlagkraft zu abrupt einsetzt.

Gemäß der DE-PS 26 55 705 wurde bereits vorgeschlagen, den Dämpfungsring innen und/oder den Anschlagring außen in der Weise konisch auszubilden, daß ein langsam ansteigender Übergangsbereich dem vollen Einsatz des hydraulischen Anschlags vorausgeht. Ein weiterer Vorschlag geht dahin, die metallischen Berührungsflächen mit einer gummielastischen Beschichtung zu versehen. Durch, diese Maßnahmen soll ein metallisch harter Einsatz des hydraulischen Zuganschlags vermieden werden. Diese Maßnahmen führten

jedoch nicht im gewünschten Maße zu der Beseitigung der durch das abrupte Einsetzen der hydraulischen Anschlagkraft entstehenden Anschlaggeräusche.

Es ist ferner bekannt, die zur Rede stehenden Anschlaggeräusche dadurch zu verringern, daß man den Dämpfungsring über konisch verlaufende Sicken im Arbeitszylinder gleiten läßt, wodurch ein kontinuierliches Einleiten der Anschlagkraft ermöglicht wird. Bei den Stoßdämpfern, bei denen der Dämpferkolben zum Zwecke einer Verringerung der Reibungskräfte mit einer PTFE-Beschichtung versehen ist, darf der Dämpferkolben jedoch zur Vermeidung einer Beschädigung dieser Beschichtung auf keinen Fall die erwähnten Sicken im Arbeitszylinder überfahren. In diesem Fall ist auch eine Verlagerung der Sicken aus räumlichen Gründen nicht immer möglich.

DDr vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen hyc'iaulischen Teleskopschwingungsdämpfer mit hydraulischem und elastischem Zuganschlag mit einfachen Mitteln derart zu verbessern, daß die beim Einsetzen der hydraulischen Anschlagkraft auftretenden Geräusche weitestgehend beseitigt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Dämpfungsring minderuns ein weiterer Dämpfungsring mit größerem Innendurchmesser als der vorhergehende Dämpfungsring vorgeordnet ist und der Anschlagring eine der Anzahl der Dämpfungsringe entsprechende Anzahl von Stufen aufweist, daß zwischen dem weiteren Dämpfungsring und einer Stuie eine Nut aufweist, und daß die axiale Länge der einzelnen Stufen des Anschlagrings die axiale Länge des benachbarten Dämpfungsringes derart übersteigt, daß die hydraulische Gesamt-Dämpfungskrafl durch die sich in Zugrichtung addierenden Teil-Dämpfungskräfte der einzelnen Dämpfungsstufen gebildet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist nur ein weiterer Dämpfungsring vorgeordnet, und der Anschlagring weist zwei Stufen auf.

Durch die Erfindung wird auf einfache Weise die hydraulische Dämpfungskraft in mehrere Stufen aufgeteilt, wobei die einzelnen Stufen nacheinander einsetzen und sich addieren, bis die volle hydraulische Dämpfungskraft erreicht ist. Auf diese Weise erhält man ein kontinuierliches Einleiten der hydraulischen Dämpfungskraft des Zuganschlages, so daß Anschlaggeräusche weitestgeherd vermieden werden. Die hierzu erforderlichen erfindungsgemäßen Maßnahmen sind besonders einfach.

Der erfindungsgemäße Dämpfer und dessen Wirkungsweise werden nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführnngsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 im Längsschnitt das Ende eines erfindungsgemäß ausgebildeten Dämpfers und

Fig.2 u. 3 den Dämpfer gemäß Fig. 1 mit unterschiedlicher Stellung von Dämpferkolben und Kolbenstange.

Gemäß Fig. 1 weist der hydraulische Teleskopschwingungsdämpfer mit dem erfindungsgemäßen hydraulischen sowie einem elastischen Zuganschlag einen durch einen Deckel 102 abgeschlossenen ölgefüllten Arbeitszylinder 101, eine aus dem Arbeitszylinder 101 herausgeführte, in dem Deckel 102 verschieblich geführte Kolbenstange 103 sowie einen am Ende der Kolbenstange befindlichen, in üblicher Weise mit Dämpfungsventilen versehenen Arbeitskolben 103a auf. An der Kolbenstange 103 ist eine Anschlagringanordnung 104 vorgesehen, deren Außendurchmesser größer als der der Kolbenstange 103 und kleiner als der des A rbeitszy lindere 101 ist

Im von der Kolbenstange 103 und dem Arbeitszylinder 101 gebildeten deckelseitigen Ringraum 105 befindet sich eine im Arbeitszylinder 101 verschiebliche Dämpfungsringanordnung 106 mit einen? Dämpfungsriug 106a, deren Innendurchmesser größer als der der Kolbenstange 103 und kleiner als der Außendurchmes-If ser der Anschlagringanordnung 104 ist. Im deckelseitigen Ringraum 105 ist ferner eine zusammendrückbare, als elastischer Zuganschlag wirkende Schraubenfeder 107 angeordnet, deren am Deckel 102 anliegende äußere Endwindung 108 im Bereich des Deckels 102 gehalten ist

Die Anschlagringanordnung 104 und die Dämpfungsringanordnung 106 bilden beim Zusammenwirken einen nach dem Verdrängungskolben-Prinzip wirkenden hydraulischen Zuganschlag.

Zwischen der Anschlagringanordnung 104 und der inneren Endwindung 109 der Schraubenfeder 107 ist ein im anschlagfreien Hubbereich wirkungsloser Distanzring 145' vorgesehen, welcher im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Anschlagringanordnung 104 einstückig ausgebildet ist. Der Distanzring 145' kann jedoch auch als separates Bauteil ausgebildet sein. Der Außendurchmesser des Distanzringes 145' ist kleiner als der Innendurchmesser des Dämpfungsrings 106a und größer als der innendurchmesser der inneren Endwindung 109 der Schraubenfeder 107.

Ein als Kragen ausgebildeter Zusatzteil 132' mit Durchflußkanälen 131 stützt sich zwischen der inneren Endwindung 109 der Schraubenfeder 107 und dem Dämpfungsring 106 ab.

Erfindungsgemäß ist zur Bildung der Dämpfungsringanordnung 106 dem Dämpfungsring 106a ein weiterer Dämpfungsring 106/? vorgeordnet, dessen Innendurchmesser größer als der des Dämpfungsrings 106a ist. Ferner weist die Anschlagringanordnung 104 zwei «o Stufen 104a und 1046 auf. Der als außenspannender Ring ausgebildete Dämpfungsring 1066 weist einen Spalt 1136 (Stoßspalt) auf, und die benachbarte Stufe 104a der Anschlagringanordnung 104 besitzt eine axiale definierte Nut 104c.

Die axiale Länge der Stufe 104a der Anschlagringanordnung 104 übersteigt die axiale Länge des benachbarten Dämpfungsrings 1066. Die erzeugte hydraulische Gesamt-Dämpfungskraft wird entsprechend den derart gebildeten beiden Dämpfungsstufen durch sich in Zugrichtung addierende Teil-Dämpfungskräfte gebildet. Letzteres wird durch die nachfolgend anhand der F i g. 2 und 3 vorgenommene Beschreibung der Wirkungsweise der Erfindung näher veranschaulicht.

Die F i g. 2 und 3 zeigen die in F i g. 1 noch im anschlagfreien Zustand befindliche erfindungsgemäße Vorrichtung in zwei verschiedenen Anschlagzuständen. Unterschiedlich gegenüber F i g. I ist in den F i g. 2 und 3 der weitere Dämpfungsring 1066 derart gedreht, daß sein Spalt 1136 in der Zeichenebene liegt. Im übrigen wurde der besseren Übersichtlichkeit halber von der Eintragung der Bezugsziffern in den Fig.2 und 3 abgese^hen. Diese sind entsprechend aus F i g. 1 entnehmbar.

Nach Mitnahme des Zusatzteils 132' und der <>5 Schraubenfeder 107 duch den Distanzring 145' der Anschlagringanordnung 104 legt sich die erste Stufe 104a dieser an dem Dämpfungsring 106a an (F i g. 2). Bei weiterem Herausziehen der Kolbenstange 103 wird das

im deckelseitigen Ringraum 105 eingeschlossene öl beim Hindurchtreten durch die definierte Nut 104c der ersten Stufe 104a der Anschlagringanordnung 104 gedrosselt, wobei hydraulische Teil-Dämpfungskräfte entstehen, die beispielsweise die Hälfte der hydraulischen Gesarnt-Dämpfungskräfte betragen. Dies dauert so lange an, bis die Anordnung die in F i g. 3 gezeichnete Stellung erreicht.

Bei der axialen Stellung gemäß F i g. 3 hat die zweite Stufe 1046 der Anschlagringanordnung 104 gerade an dem weiteren Dämpfungsring 106b angestoßen. Ab diesem Zeitpunkt muß bei weiterem Herausziehen der Kolbenstange 103 das aus dem deckelseitigen Ringraum 105 durch die erfindungsgemäße Anordnung heraustretende öl zusätzlich auch durch den definierten Spalt des weiteren Dämpfungsringes 1066 hindurchtreten. Hierdurch entsteht eine zusätzliche Drosselung des Öls, durch welche in gewünschter Weise die restlichen hydraulischen Dämpfungskräfte erzeugt werden.

Die hydraulische Gesamt-Dämpfungskraft wird bei dem erfindungsgemäßen Dämpfer in zwei Dämpfungsstufen erreicht, nämlich einer ersten Dämpfungsstufe (ab Anschlagen der ersten Stufe 104a der Anschlagringanordnung 104 am Dämpfungsring 106a der Dämp-' fungsringanordnung 106) und einer zweiten Dämpfungsstufe (ab Anschlagen der zweiten Stufe 1046 der Anschlagringanordnung 104 am weiteren Dämpfungsring 1066 der Dämpfungsringanordnung 106). Durch die derart herbeigeführte fortschreitende Einleitung der

i" Dämpfungskräfte bei dem hydraulischen Zuganschlag ergibt sich, wie bereits weiter oben eingehend erläutert, eine gewünschte weitgehende Beseitigung der entstehenden Anschlaggeräusche.
Wenn insbesondere in radialer Richtung ausreichen-

i> der Raum zwischen der Kolbenstange und dem Arbeitszylinder vorhanden ist, ist das Vorsehen auch von mehr als zwei Dämpfungsstufen möglich, wodurch die durch die Erfindung erreichte Wirkung noch weiter optimierbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Teleskopschwingungsdämpfer mit hydraulischem und elastischem Zuganschlag, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem durch einen Deckel abgeschlossenen ölgefüllten Arbeitszylinder, einer aus dem Arbeitszylinder herausgeführten, in dem Deckel verschieblich geführten Kolbenstange, mit einem an der Kolbenstange vorgesehenen Anschlagring, dessen Außendurchmesser größer als der der Kolbenstange und kleiner als der des Arbeitszyklinders ist, mit Mitteln, die bei Annäherung des Anschlagrings an den Decke! Anschlagkräfte erzeugen, wobei im von der Kolbenstange und dem Arbeitszylinder gebildeten deckelseitigen Ringraun« ein im Arbeitszylinder verschieblicher Dämpfungsring, dessen Innendurchmesser größer als der der Kolbenstange und kleiner als der Außendurchmesser des Anschlagrings ist, und eine zusammendrückbare, als elastischer Zuganschiag wirkende Schraubenfeder angeordnet sind, deren am Deckel anliegende äußere Endwindung im Bereich des Deckels gehaltert ist, wobei der Anschlagring und der Dämpfungsring im Zustand ihrer Berührung einen gemeinsamen als hydraulischer Zuganschlag wirkenden Verdrängungskolben bilden und zwischen dem Anschlagring und der inneren Endwindung der. Schraubenfeder ein im anschlagfreien Hubbereich wirkungsloser Distanzring vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Dämpfungsrings und größer als der Innendurchmesser der inneren Endwindung ist, und wobei bedarfsweise ein sich zwischen der inneren Endwindung der Schraubenfeder und dem Dämpfungsring abstützendes J5 Zusatzteil mit Durchflußkanälen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dämpfungsring (iOSa) mindestens ein weiterer Dämpfungsring (106ö) mit größerem Innendurchmesser als der vorhergehende Dämpfungsring (iO6a) *o vorgeordnet ist und der Anschlagring (104) eine der Anzahl der Dämpfungsringa (iO6a, iO6b) entsprechende Anzahl von Stufen (104a, iO4b) aufweist, daß zwischen dem weiteren Dämpfungsring (196ty und einer Stufe (104a,} des Anschlagringes (104) ein der vorgeschalteten Dämpfungsöffnung angepaßter Spalt (H3b) vorhanden ist und die Stufe (104a,) eine Nut (iO4c) aufweist, und daß die axiale Länge der einzelnen Stufen (iO4a) des Anschlagrings (104) die axiale Länge des benachbarten Dämpfungsringes (iO6b) derart übersteigt, daß die hydraulische Gesamt-Dämpfungskraft durch die sich in Zugrichtung addierenden Teil-Dämpfungskräfte der einzelnen Dämpfungsstufen gebildet ist.

2. Hydraulischer Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein weiterer Dämpfungsring (\06a) vorgeordnet ist und der Anschlagring (104) zwei Stufen (104a, 1046,) aufweist.

3. Hydraulischer Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere weitere Dämptungsringe vorgeordnet sind und der Anschlagring mehrere Stufen aufweist.